Loading article…
計量学（測定の科学）において、標準（またはエタロン）とは、物理量の測定単位と定義された関係にある物体、システム、または実験である。[1]標準は度量衡システムの基本基準であり、他のすべての測定装置と比較される。長さ、体積、質量の歴史的標準は多くの異なる機関によって定義されたため、測定の混乱と不正確さを招いた。現代の測定は、国際的に標準化された参照物体との関係で定義され、これらの物体は、慎重に管理された実験室条件下で、長さ、質量、電位、およびその他の物理量の単位を定義するために使用される。
基準の階層
物理的計測標準には3つのレベルの階層があります。ツリーの最上位にあるのはマスター標準で、これらは一次標準として知られています。一次標準は最高の計量品質で作られており、測定単位の決定的な定義または実現です。 [2]歴史的に、測定単位は一般に、測定単位の法的根拠であった固有の人工物を参照して定義されていました。計量学における継続的な傾向は、可能な限り多くの人工物標準を排除し、代わりに標準化された技術によって実証される基本的な物理定数の観点から実用的な測定単位を定義することです。人工物標準を排除することの利点の1つは、人工物の相互比較が不要になることです。もう1つの利点は、人工物標準の紛失や損傷によって測定システムが混乱しないことです。
階層の次の品質基準は二次標準と呼ばれています。二次標準は一次標準を参照して校正されます。[2]
3番目のレベルの標準は、定期的に二次標準に対して校正される標準であり、実用標準として知られています。[2]実用標準は、商用および産業用の測定機器の校正に使用されます。
主な基準
一次標準の一例として、国際キログラム原器(IPK) が挙げられます。これはマスターキログラムであり、国際単位系(SI)の一次質量標準です。IPK は、フランスのセーヴルにある国際度量衡局(BIPM)が管理するプラチナ イリジウム合金の 1 キログラムの質量です。
もう一つの例は、電位の単位であるボルトです。以前は標準セル電気化学電池に基づいて定義されていましたが、定義の安定性と精度が制限されていました。現在、ボルトはジョセフソン接合の出力に基づいて定義されており、[3]基本的な物理定数と直接関係があります。
対照的に、メートルの基準となる単位はもはや物理的な物体によって定義されていません（かつての国際メートル原器（IPM）や元々はメートル・デ・アーカイブと呼ばれていました）。1983年に、標準メートルは真空中を光が1秒間に移動する距離として再定義されました。299,792,458秒[ 4 ]
二次参照標準
二次参照標準は一次参照標準に非常に近いものです。例えば、米国国立標準技術研究所 (NIST)などの主要な国立計測研究所は、IPK および相互に定期的に較正される「国家標準」キログラムをいくつか保持しています。[5]
作業基準
機械工場には、計測機器のチェックに使用する物理的な作業標準（ゲージ ブロックなど）があります。商業や産業で使用される作業標準と認証参照物質は、二次標準および一次標準と追跡可能な関係があります。
作業基準は劣化することが予想され、一定期間または使用回数の期限が切れると、国家基準[6]に追跡可能ではなくなるとみなされます[7] 。
実験室基準
国立機関は、校正機関や民間の産業研究所に、国家標準への認定トレーサビリティを提供できるように、品目、プロセス、および/または認証を提供します。(米国では、NIST が NVLAP プログラムを運営しています。[8] ) これらの研究所標準は、精度を維持するために管理された状態で保管され、校正や作業標準の作成の基準として使用されます。[9] これらは、その高品質と基準適合性から、(誤って)「二次標準」と呼ばれることもあります。
参照
参考文献
- ^ Phillip Ostwald、Jairo Muñoz、製造プロセスとシステム（第9版） John Wiley＆Sons、1997年ISBN 978-0-471-04741-4、p. 616
- ^ abc GMS de Silva (2002). ISO 9000 認証のための基本計測学。Butterworth- Heinemann。ISBN 0750651652。
- ^ Burroughs, Charles J.; Benz, Samuel P.; Harvey, Todd E.; Hamilton, Clark A. (1999-06-01)、「1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard」、IEEE Transactions on Applied Superconductivity、9 (3)、米国電気電子技術者協会(IEEE): 4145–49、doi :10.1109/77.783938、ISSN 1051-8223
- ^ “第 17 回 Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) – CGPM の決議 1 (1983): メートルの定義”.国際測定局(BIPM) 。2014 年 6 月 27 日に取得。
- ^ 「米国における質量の普及：米国国家キログラム原器の最近の BIPM 較正の結果と意味」（PDF）。
- ^ 「国家標準にトレーサブル（定義）」。
- ^ 「ミシガン州ライセンスおよび規制局 – LARA > 雇用保障および職場の安全 > MIOSHA > 放射線安全」。
- ^ 「国家自主試験所認定プログラム（NVLAP）ホームページ」。
- ^ 「ホワイトサンド試験施設 - 測定標準および校正研究所」。2008年8月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。